数电课程设计 洗衣机定时控制器
简易洗衣机控制课程设计
洗衣机控制器设计报告一．设计要求启动—→正转20s —→暂行10s—→反转20s——(定时未到)—→暂行10 s———（定时到）——→停止如果定时时间到，则停机并发出音响信号。
（1）．采用中小规模集成芯片设计制作一个电子定时器，按照一定的洗涤程序控制电机作正向和反向转动。
（2）．电机用2个继电器控制，洗涤定时时间在0—20min内由用户任意设定。
（3）．用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。
（4）. 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。
（5）. 洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。
二．方案选择及电路的工作原理1.方案选择从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没有电机给我们接上，这回要用四个LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。
接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。
看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。
尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。
2.工作原理首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。
数字设计 时序逻辑电路 自动洗衣机控制器课程设计
电子科技大学
数字电路
课程设计报告
姓名：张华博
学号：2011091010004
选课号：132
指导老师：张刚
时序逻辑电路课程设计
——————自动洗衣机控制器
设计要求：假设自动洗衣机的定时操作顺序是，洗衣10min，排水2min，脱水3min，然后停止。
分析：自动洗衣机开机后，系统开始运行，首先进入初始状态，当系统收到有效指令信号后开始自动循环，进入洗衣状态，10分钟之后，进入排水状态，经2分钟，进入脱水状态3分钟，再次进入初始状态；期间任何时刻输入有效复位信号，系统将重新开始自动循环状态；系统处于每一个工作状态时，均有一个LED 灯管与其对应，处于发光状态。
由上分析知：该系统的主体应为10分、2分、3分计时器，当一个计时器计时结束后，输出一个使能信号作用于下一个计时器，激发其开始计时。
开始的指令信号作用于第一个计时器的一个使能端，以激发整个循环系统开始工作；当输入有效复位信号时，计时器全部清空置零，并重新开始循环。
逻辑电路图如下：
十分钟计时器逻辑电路
两分钟计时器逻辑电路
三分钟计时器逻辑电路
自动洗衣机系统逻辑电路
逻辑电路仿真：
输入2Hz的时钟信号CLK，ENT为指令信号，CLRN为复位信号，Z1、Z2、Z3、Z4分别对应于洗衣状态、排水状态、脱水状态、初始状态。
波形仿真效果
仿真结果显示该电路设计正确，该系统基本可实现预期的操作功能。
总结感想无需赘言，见组合逻辑课程设计报告……。
洗衣机控制器课程设计
九江学院课程设计课程 EDA技术课程设计题目洗衣机控制器院系电子信息学院专业班级电子信息工程技术学生姓名张翁生学生学号 37 指导教师高玉宝一、设计要求与原理设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。
设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成：定时启动 正转20秒 暂停10秒 反转20秒 暂停10秒 定时未到回到“正转20秒 暂停10秒 ……”，定时到则停止，同时发出提示音。
基本要求：1、设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动 正转20秒 暂停10秒 反转20秒 暂停10秒 定时未到回到“正转20秒 暂停10秒 ……”，定时到则停止；2、若定时到，则停机发出音响信号；3、用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始；4、三只LED 灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。
二、洗衣机的工作过程 首先用电路控制三只LED 显示洗衣机正转、反转、暂停三种状态。
然后用电子定时器控制洗衣机设定的工作时间，以及正传和反转运行时间的控制。
同时用两个数码管显示洗涤的预置时间（按分钟计数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始；最后定时到则停止，同时用蜂鸣器发出提示音。
通过各种开关组成控制电路，使洗衣机实现程序运转。
直至结束为止。
三、各模块图洗衣机控制电路由定时输入模块，电机输出模块，电机时间控制模块，数字显示电路，倒计时模块以及报警器模块组成。
图一四、各模块的VHDL 代码与仿真结果循环控制电路，使其在三个状态转换按键控制模块 控制循环时间 数字显示模块 报警电路 定时输入模块 倒计时模块1、输入定时模块，此模块是为了实现希望让洗衣机工作多少个分钟，有两个数码管显示工作时间，所以可以不同要求输入要洗衣的时间，可以输入1~59分钟不等时间，人性化控制，与实际的洗衣机工作是一样的。
数字电子技术课程设计--简易洗衣机控制器设计
课程设计任务书题目: 简易洗衣机控制器设计初始条件：利用定时器、数码管、LED等数字电路器件设计实现简易洗衣机功能。
（也可以使用单片机系统设计）要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1 课程设计工作量：1周内完成对简易洗衣机控制电路的设计、仿真与调试。
2技术要求：洗衣机电机的工作顺序：启动——>正转20s——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止①设计一个定时器控制洗衣机电机的运转，②三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。
③用数码管显示洗涤时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机，并发出音响信号报警。
④设置停止键，在洗涤过程中随时按该键可终止动作，并使显示器清0。
3 查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解第18周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第19周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1 绪论 (3)2设计任务要求及总体思路 (3)3设计基本原理 (4)4设计方案 (4)5单元电路的设计和元件的选择 (6)5.1秒脉冲发生器 (6)5.2分秒计数器 (8)5.3时间译码及控制门 (11)5.4总电路图 (12)6仿真结果 (13)6.1秒脉冲发生器 (13)6.2分秒计数器 (13)6.2.1正转 (14)6.2.2暂停 (15)6.2.3反转 (16)6.2.4定时时间到 (17)7仿真结果分析 (18)8体会 (18)9元器件清单 (19)10 参考文献 (20)摘要现代生活人民生活水平越来越高，家家户户几乎都有一台洗衣机。
洗衣机由于洗涤方便受到广大用户的喜爱。
课程设计---洗衣机控制器的设计
电子技术课程设计报告书课题名称洗衣机控制器的设计姓名学号院、系、部专业电子信息工程指导教师2010年 11 月 25日洗衣机控制器的设计1 设计目的（1） 熟悉集成电路的引脚安排。
（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
（3）了解面包板结构及其接线方法。
（4）了解洗衣机控制器的组成及工作原理。
（5）熟悉洗衣机控制器的设计与制作。
（6）运用HVDL 语言完成洗衣机控制器的编程。
2 设计思路（1）设计洗衣机控制器电路。
（2）设计可预置时间（10-30分钟）的定时模块。
（3）设计洗衣机运作模块，控制洗衣机的进水，洗衣，放水，脱水运转。
（4）设计分频模块，为洗衣机提供‘秒’时钟。
（5）设计译码模块，完成对时间（分）的二进制译码和LED 管的动态扫描。
（6）设计电源电路和按键判别电路。
（7）设计显示电路，完成对剩余时间和工作状态的显示3 设计过程3.1 方案论证洗衣机控制器的整体框图如下（图一）所示：图 一（洗衣机控制器原理框图）FPGA 芯片 电源总控制键盘电路 译码模块洗衣机运作模块 显示电路 分频模块 时钟（1K ）工作原理：1、开启电源后，洗衣机进入总控模块的时间设定模式，由7段LED 灯显示所设定时间；2、时间设定后，启动洗衣机，进入洗衣机运转模式，即启动洗衣机运转模块，同时屏蔽总控模块总时间（Time_all ）信号。
每次自动洗衣时间由总控模块自动分配。
七段LED 灯轮换显示工作模式（进水=1，洗衣=2，放水=3，脱水=4）和剩余时间。
3、3次自动洗衣完成后，洗衣机进入待机模式，七段LED 灯灭，再次等待时间设定。
电路设计洗衣机控制器主要电路如图所示：ULN2803是高电压大电流达林顿晶体管阵列，用于高电压大电流负载。
74LS138为动态扫描译码电路，可基于该电路扩展LED 显示为最高8位动态。
增加了VCC 所接上拉电阻，为LED 显示提供足够的驱动电流。
KEY 为机械开关，只针对单个按键进行合键判别，无对应行列扫描。
数字逻辑电路课程设计-全自动洗衣机控制器的设计课案
数字逻辑电路课程设计设计题目全自动洗衣机控制器的设计姓名学号专业班级完成日期目录一、实验目的 (3)二、设计题目与思路 (3)三、总体方案的设计与选择 (4)四、使用元件 (5)五、分析与心得 (5)六、附件一：实验代码 (5)一、实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
3．熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
4. 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二、设计题目与思路本次数字电路课程设计我选择的题目是“全自动洗衣机控制器”。
这个系统的主要功能是：1．设计一个全自动洗衣机控制器电路，实现对洗衣机的全自动控制。
根据全自动洗衣机的控制原理设计一个控制电路，使之能够控制全自动洗衣机完成整个工作过程。
洗衣机工作过程如下：当按下复位按钮时，洗衣机上电，控制电路复位到初始状态（默认水位为“中”）；使用者可根据衣服的多少，按下水位控制按钮，改变水位设置，以控制上水时加水的多少；当按下启动/暂停按钮时，洗衣机开始洗衣的第一个操作：进水阀门打开，开始上水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timeadd（8s、7s、6s、5s）；然后进水阀门关闭，电机开始运转，开始洗衣过程，并历时9s；然后电机停止运转，排水阀门打开，开始排水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timedrain（7s、6s、5s、4s）；然后排水阀门关闭，进水阀门打开，开始第二次上水，并历时timeadd……当甩干结束后，整个洗衣过程完成，扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音，提示用户洗衣结束。
洗衣机工作过程简记如下：空闲（idle）→第一次加水（water1）7s→洗衣（wash）9s→第一次排水（drain1）6s→第二次加水（water2）7s→漂洗（rinse）9s→第二次排水（drain2）6s→甩干（dry）5s→蜂鸣15s2、控制器只要送出对应的控制信号就可以了。
数电课程设计报告--洗衣机自动控制电路
洗衣机自动控制电路一、设计要求1．洗衣时间设定范围：1—99分钟（预设为30min）2．显示漂洗时间(显示分钟就好)，时间到后会自动报警3．漂洗时（用发光二极管代替电动机）显示正转、反转、暂停4．定时时间内电机工作要求如下：启动正转20s 暂行10s 反转20s 暂行停止定时未到二、设计方案由于受现有知识的限制，我们不能使用单片机以及编写程序的方法来实现。
只能采用CMOS和TTL集成器件等中小型集成块，如计数器，锁存器，与非门，555定时器等构成洗衣机控制电路。
洗衣机的洗衣流程如框图：三、具体电路设计及工作原理说明1、多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器，产生振荡信号，用于计时。
在许多场合对多谐振荡器的频率稳定性要求严格，一般采用石英晶体振荡器。
但是由于洗衣机对时间的精确度要求不是很高，所以我们采用555定时器接成的500HZ多谐振荡器。
电路如图：图中是把555定时器接成施密特触发器，在用施密特触发器接成多谐振荡器的方法接成。
其中R7=100Ω，R8=200Ω,C3=5.77μF ,C4=1μF（滤波电容）把数据带入T=（R1+2R2）C2ln2 ，得T约为0.002s。
即周期为0.002秒，输出500HZ 的信号。
4号管脚即为脉冲信号输出管脚。
2、时钟电路及74LS192D功能表时钟电路采用计数器对输入的500HZ振荡信号进行计数，从而实现计时。
用十进制计数器接成两个60进制计数器，分别用于计秒和计分。
分和秒的计数图如下：加减计数器74LS192D(四个)、数码显示管等74LS192的功能表3、电机正转、反转、暂停的表示把秒十位上的数作为正反转控制系统的输入信号，把秒十位上输出的二进制数经74LS138 译码器译码成8个输出，然后再各取两位输出经由译码器、与非门、取反器作用到相应的3个指示灯（U15号灯亮表示正转，U13号亮表示反转，U14灯亮表示停止）。
4、分显示电路原理两个代表分的个位和十位的192的输出端接到74LS138D(3-8译码器)的对应输入端，然后经过74LS04D和74LS00D的处理，LED灯从左到右依次为正传、暂停、翻转。
洗衣机定时控制系统数字电路课程设计
2 设计思路2.1设计总体思路从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没又电机给我们接上，这回要用四哥LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。
接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。
看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。
尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。
现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。
2.2基本原理首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。
当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。
2.3系统设计框图如下图所示图2.2.1 系统原理框图3 电路模块设计3.1芯片74ls192的逻辑功能图4.1.1 74LS192元件示意图输入输出MR PL UP DN D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q01 ×××××××0 0 0 00 0 ×× d c b a d c b a0 1 ↑ 1 ××××加计数0 1 1 ↑××××减计数表-4.1.1 74LS192逻辑示意图3.2 1Hz矩形脉冲产生电路需要的秒脉冲发生器可以由一个集成的555定时器构成，当电源接通后，VCC通过对R1、R2向电容充电。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字电子技术课程设计报告题目：洗衣机定时控制器
班级：
洗衣机定时控制器
一、设计任务及要求：
1.设计脉冲信号源（秒脉冲）
2.至少能显示 1：00—12:59
3.具备校时功能
4.附加特殊功能设计（报时功能）
二、方案设计与论证：
所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。
在此基础上，还能够实现整点报时的功能。
其中有振荡器，分频器，校时电路，报时电路，计数器，译码器和显示器七部分组成。
振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，不同进制的计数器产生计数，译码器和显示器进行显示，通过校时电路实现对时，分的校准
方案一：使用 COMS 数字芯片，使用专用时钟芯片，使用十进制计数器，以及使用万用板焊接电路，分模块搭建电路，使用专用电源供电。
优点：计时准确，反应灵敏，思路简单，性能稳定，成功率高，便于调试。
缺点：驱动能力弱，走线复杂，对数电知识的利用并不充分。
方案二：使用 TTL 数字芯片，使用 74LS93 多进制计数器，用 555 定时器自建时钟模块，使用 USB 供电，使用 PCB 制板。
优点：电路驱动能力强，不必考虑输入脚悬空的问题，充分利用了模电、数电的知识，外观漂亮，供电方便。
缺点：整体布局比较麻烦，排查错误比较麻烦，时钟性能一般。
在比较两个方案的优缺点后，选择了第二个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。
通过仿真，原理图设计，PCB 制作，分步骤调试，来解决方案二的不足。
使做出来的效果又好，又能充分利用学过的数电知识。
可以体现数电课设的真正内涵。
我们设计的电子钟，严格按照设计要求，具有整点报时，调时，调分等功能；特别是，我们的调时调分开关，都加上了消抖电路，使用了模拟电路消抖，省去了一些数字芯片，这些都是我们组，区别于其他组的地方。
设计原理及框图
定时控制器实际上是一个对标准频率进行计数的计数
电路，由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的 1kHZ 时间信号必须做到准确稳定。
构成方框图如下：
由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、分频器、校时电路、时分秒计数器、译码显示器及整点报时电路、定时控制电路构成。
它们的工作原理是：由震荡产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，再经过分频器输出标准“秒脉冲”送入秒计数器，秒计数器采用 60 进制计数器，每累计 60 秒发出一个“分脉冲”信号，该信号作为分计数器的脉冲信号，分计数器也采用 60 进制计数器，每累计 60 分钟发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到时计数器，时计数器采用24 进制计数器。
译码显示电路将时、分、秒计数器的输出状态送到七段译码显示器，通过六位 LED 七段显示器显示出来。
校时电路用来对时、分显示数字进行调整；整点报时电路则根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。
三、各单元电路设计与分析：
1.计数器的设计：
本电路统一采用74LS192计数器，该计数器是由 4 个
主从触发器和用作除 2计数器及计数周期长度为除8的3位
2进制计数器所用的附加选通所组成的；有了时间标准“秒”信号后，就可以根据设计要求设定时、分、秒计数器：分和秒计数器都采用 60 进制计数器，计数规律000102------58，59，00，01------，个位由与非门电路组成接在 QB、QD，
十位用与非门接在 QB、QC，再将它们级联则可组成 60 进
制计数器。
小时位为 10 进制和 24 进制计数器，分秒为
60 进制计数器，如图所示：
2.译码显示电路：
译码和数码显示电路是将数字钟和计时状态直观清晰
地放映出来，被人们的视觉器官所接受，它的任务就是将计数器输出的 8421BCD 码译成数码器显示所需要的高低电平。
这里所选用的译码器就是常用的 BCD 译码/驱动器 74其中
A、B、C、D 与计数器的四个输出端 QA、QB、QC、QD 按设计要求相连，a、b、c、d、e、f、g 则与七段数码显示器对应端相连。
四、总体电路原理图及元器件清单：
1.原理图
2.元器清单
五、电路仿真及仿真结果分析：
方针结果比较理想，有些原件并不是和实际电路中一模一样，在实际电路中用与非门代替了非门以方便走线，而且仿真中不会出现按键抖动等问题，只可以作为原理上的参考：
六、电路功能测试方案与测试结果：
方案：电路采用焊接一部分就测试一部分的方案，这样可以方便排查错误，排除其它因素的干扰，本电路先焊接时钟电路，再焊接计时显示电路，后焊接校时及报时电路。
结果：时钟产生电路出现了问题，分频电路工作不正常，经过反复排查，发现电源电路要并连一个电容，因为此电路用开关电源供电不太稳定所以需要滤波电容，使计数器正常工作。
计时准确,校时正常。
七、作品照片图
八、结论与心得体会：
定时控制器，原理并不难，它的复杂在于用的原件多，电路连接复杂，PCB 板子面积大，分模块做容易出问题，感官效果不好，因此我们采用了风险较大的在一张板子画 PCB 的方案。
仿真电路很简单，只要原理正确，得到的结果就非常理想，但是在实际画板子做电路的过程中还是遇到了不少问题。
首先 Altium Designer 软件中缺乏需要的原理图库以及对应的封装库，因此这就需要耗费不少时间来制作原理图库以及封装库。
在制作 PCB 的过程中打印是一个重要的环节，因为实验室条件有限，而电路对打印机以及打印纸的要求比较高，我们尝试了好多种打印纸才得到了比较理想的图，转印和腐蚀也是一个重要环节，对于没有转印好的地方还要用黑笔描出来。
在焊接电路的时候，时钟产生电路出现了问题，分频电路工作不正常，经过反复排查，发现电源电路要并连一个电容，因为此电路用开关电源供电不太稳定所以需要滤波电容，使计数器正常工作。
校时的按键有机械抖动，这是仿真过程中不会遇到的，因此我门只能靠附加电路的方法来解决，我们采用了模拟电路的方法解决了抖动的问题，比其它方法要简洁得多效果却并不差。
通过这次课设我们学习了很多，也进步了不少，通过团队合作我们学会了许多在书本上学不到的知识。
九、参考文献：
1.武俊鹏刘书勇付小晶。
《数字电路实验与实践教程》北京：高等教育出版社，2000
2.康华光。
《数字电子技术基础》北京:高等教育出版社，2000
课程设计成绩评定表。